Биопрепарат представляет собой искусственную ассоциацию микроорганизмов-нефтедеструкторов, иммобилизованную на минеральном, легком носителе.
Технология биоремедиации включает в себя набор агротехнических мероприятий, введение специальных биогенных добавок и сорбентов.
Применение: очистка воды и почвы от нефтезагрязнений.
Подготовлена технологическая инструкция, проведены лабораторные и технологические испытания.
Разработчик: кафедра технологии микробиологического синтеза.
Зав. кафедрой: Гарабаджиу Александр Васильевич.
Тел.: 315-11-18, 259-48-29
Технология предполагает биологическую доочистку природных и сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, при их содержании менее 2мг/л, до уровня ПДК.
При расходе сточных вод 1 тыс.м 3 /сутки и исходной концентрации нефтезагрязнений до 2мг/л - расход загрузки биомассы составляет 100 кг/год.
Технология позволяет очищать сточные воды большого объема с малым расходом препарата. Низкие остаточные концентрации нефтепродуктов в воде позволяют спускать очищенную воду в рыбохозяйственные водоемы с соблюдением норм загрязнений (0,05мг/л).
Изобретение патентуется в РФ.
Разработчик: кафедра технологии микробиологического синтеза.
Зав. кафедрой: Гарабаджиу Александр Васильевич.
Тел.: 315-11-18, 259-48-29
Разработаны высокоэффективные установки для очистки и обеззараживания воды озоном, получаемым из воздуха. Для более полного поглощения озона и снижения его выбросов в атмосферу предлагается двухступенчатая схема, работающая в режиме противотока воды и озоно-воздушной смеси. Ориентировочная производительность установок по воде от 3 до 300 м 3 /час ( в зависимости от типоразмера).
Абсорбционный аппарат каждой ступени представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость, в которой размещены опускные трубы с расположенными в верхней их части инжекционными устройствами для подсоса озоно-воздушной смеси водой.
Образующаяся газожидкостная смесь движется вниз по опускным трубам и поступает под слой воды в нижнюю часть аппарата. Таким образом, в аппарате создаются две зоны массопереноса озона в воду: активная зона - опускные трубы с нисходящим потоком газожидкостной смеси и развитой межфазной поверхностью и барботажная зона - основная емкость со свободно всплывающими пузырями. Для создания в соплах инжекторов необходимой скорости жидкости каждый адсорбер имеет выносной центробежный насос. Это единственный агрегат в установке, требующий квалифицированного обслуживания. Принцип самовсасывания озоно-воздушной смеси исключает использование сложных газодувных машин.
Разработанные установки для озонирования воды могут быть использованы в процессах подготовки питьевой воды на любых объектах, в том числе, расположенных в отдаленных районах, не имеющих компрессорных станций и реагентного хозяйства, а также на судах речного и морского флота для приготовления питьевой воды из забортной или взятой из других природных источников. Аналогичные установки могут быть использованы в системах локальной очистки сточных вод.
Одно из применений разрабатываемых установок - обеззараживание оборотной воды плавательных бассейнов. Первые опытно-промышленные образцы производительностью 45 и 300 м 3 /ч успешно прошли испытания в бассейнах Детско-юношеского реабилитационно-оздоровительного центра (ДЮРОЦ) г. Тутаева (Ярославская обл.) и Дворца водного спорта электрометаллургического комбината г. Старый Оскол (Белгородская обл.).
Основные технические параметры разработки:
• производительность установок по воде - 3 -300 м 3 /час (в зависимости от типоразмера);
• объемы аппаратов - от 0,1 до 10 м 3 (в зависимости от типоразмера);
• коэффициент инжекции озоно-воздушной смеси - 1-2,4;
• удельная площадь поверхности контакта фаз- 800-1000 м -1 (для сравнения: в барботажных аппаратах -100-400 м -1 , в абсорберах с механическими перемешивающими устройствами - до 600 м -1 );
• время достижения концентрации озона в воде, при которой начинается отмирание микроорганизмов (кишечной палочки) - менее 10 сек;
• концентрация озона в воде на выходе из установки - не менее 0,5 г/м 3 ;
• степень использования озона в одном аппарате - 79-85%;
• общая степень использования озона в установке - 95-96%;
• удельные энергозатраты на растворение озона в воде 2,5-2,6 кВт.ч/кГ.
Предлагаемые установки для озонирования воды превосходят известные по коэффициенту инжекции озоно-воздушной смеси и интенсивности массопереноса. Объемный коэффициент массопереноса в активной зоне аппаратов в оптимальных режимах может достигать 1,5-2 с -1 . Это приводит к тому, что концентрация озона в жидкости за несколько секунд достигает величин, при которых отмирание микроорганизмов наступает через 1-2 мин. В барботажных колоннах соответствующие процессы длятся не менее 5-10 мин. Как следствие, предлагаемые нами установки являются гораздо более компактными, а следовательно, и более дешевыми.
Кроме того, инжекционные аппараты не требуют устройств для принудительной подачи газа.
Предлагается продажа технической документации на установки для озонирования воды различной производительности.
Разработчики: каф. оптимизации химической и биотехнологической аппаратуры (ОХБА), Яблокова М.А., Соколов В.Н., Петров С.И.
Зав. кафедрой: Доманский Игорь Васильевич.
Тел.: 316-24-77, 259-47-76.
В действующих типовых технологических схемах очистки сточных вод от масло нефтепродуктов обычно используется процесс напорной флотации загрязнений с рециркуляцией 50% очищенной воды. Насыщение ре-циркулирующей воды воздухом происходит с помощью инжекторов на байпасных линиях высоконапорных центробежных насосов с последующим его растворением под давлением 0,4-0,5 МПа в специальных напорных баках большой емкости. Установка инжектора на байпасной линии центробежного насоса не позволяет подавать во флотатор воздух с расходом более 3-5% от расхода циркулирующей жидкости, что, как правило, недостаточно для эффективного проведения процесса флотации. Возможности регулирования расхода подаваемого во флотатор воздуха крайне ограничены, т.к. его подача связана с расходом циркулирующей в системе жидкости. Кроме того, количество воздуха, растворяемого в напорных баках, зависит от температуры очищаемой воды и изменяется в зависимости от времени года (худший результат наблюдается в жаркое время года). Указанные причины приводят к недостаточной степени очистки воды.
Разработана новая, высокоэффективная система струйной аэрации для процессов очистки сточных вод от масло нефтепродуктов. Основными её элементами являются статические щелевые диспергаторы радиально-веерного типа, с помощью которых подаваемый во флотатор воздух тонко распыляется затопленными струями жидкости, создаваемыми насосом, подающим загрязненную воду на очистку из нефтеловушек.
Такая система аэрации позволяет независимо от температуры воды создавать в аппарате газожидкостную систему с достаточно высоким газосодержанием и мелкими (400-500 мкм) пузырьками, равномерно распределенными по площади поперечного сечения. Образующаяся поверхность контакта фаз в этом случае оказывается достаточной для глубокой очистки сточных вод от капелек нефти и масел.
Замена напорной, либо барботажной флотации схемой со струйной аэрацией позволяет увеличить пропускную способность сооружений по жидкости и значительно повысить степень очистки воды от нефти и масел. Возможна быстрая реконструкция имеющихся на предприятии флотаторов или пустующих емкостей при минимальных капитальных затратах.
Статические струйные диспергаторы радиально-веерного типа и трубопроводы, подводящие к ним воду и воздух, могут быть изготовлены на любом машиностроительном производстве.
Струйная система аэрации новой конструкции заложена в проект реконструкции флотаторов цеха механической очистки сточных вод АО «КАМАЗ».
Разработчик: каф. оптимизации химической и биотехнологической аппаратуры, Соколов В.Н., Яблокова М.А.
Зав. кафедрой: Доманский Игорь Васильевич.
Тел.: 259-47-76, 259-47-76.
В настоящее время для доочистки нефтесодержащих сточных вод после нефтеловушек и флотаторов используют, как правило, зернистые фильтры с загрузкой из кварцевого песка, антрацитовой крошки, керамзита. Такие фильтры имеют сравнительно низкие значения грязеемкости, длительности фильтроцикла и, как следствие, требуют частой регенерации загрузки и больших расходов промывной воды.
Разработан высокоэффективный и дешевый способ доочистки сточных вод от эмульгированных и коллоидных примесей масло нефтепродуктов в фильтрах с зернистой загрузкой из пенополиуретана.
Применение пенополиуретана в качестве загрузки фильтров с неподвижным зернистым слоем позволяет повысить эффективность очистки воды от масло нефтепродуктов с 80-85% до 99,2-99,8% и снизить расход воды на регенерацию загрузки с 2 до 0,05-0,2% от объема фильтра. Пенополиуретан - эластичный материал, обладающий ярко выраженными олеофильными свойствами (высоким сродством поверхности к маслам). Регенерация пенополиуретановой загрузки осуществляется механическим отжимом. Зернистый материал (обычно кубики с гранью 20 мм) удаляется из корпуса открытого фильтра ковшовым элеватором (или иным способом), отжимается между обрезиненными валками (барабанами) или на винтовом прессе и возвращается для дальнейшего использования. Продолжительность работы пенополиуретана до его регенерации зависит от концентрации масло нефтепродуктов и взвешенных веществ в поступающей на очистку воде и составляет от 6 до 12 месяцев. Материал выдерживает без ухудшения свойств не менее 10-15 циклов работы.
Организация специального пенополиуретана не требуется. В качестве загрузки фильтров для доочистки стоков могут быть использованы отходы производства мягкой мебели (обрезки поролона). Стоимость таких отходов ничтожна, мебельные фабрики отдают их бесплатно при условии само вывоза.
Способ тщательно изучен в лабораторных условиях и намечен к использованию в АО “ВНИИКО” (г. С.-Петербург) для доочистки конденсата пропарки промасленных форм в производстве бетонных плит.
Разрабатываются новые конструкции зернистых фильтров со сменными кассетами, совершенствуются способы и устройства для эффективной регенерации пенополиуретановой загрузки.
Разработчик: каф. оптимизации химической и биотехнологической аппаратуры, Яблокова Марина Александровна.
Зав. кафедрой: Доманский Игорь Васильевич.
Тел.: 259-47-76.
В настоящее время в сооружениях для очистки сточных вод (аэротенках, окситенках, биореакторах с иммобилизованной микрофлорой) применяются, в основном, два типа аэрационных систем: барботажные и механические. К недостаткам барботажных аэраторов следует отнести низкую интенсивность массопереноса кислорода из газа в жидкость и постепенное увеличение аэродинамического сопротивления барботеров в результате засорения и зарастания мелких отверстий. Регенерация пористых фильтросных элементов сложна и трудоемка, их замена требует полной остановки и опорожнения рабочих емкостей. Кроме того, для барботажных систем аэрации необходимы дорогие, сложные в обслуживании компрессорные машины. В механических системах аэрации интенсивность массопереноса выше, однако с увеличением диаметра погружных роторов или заглубленных самовсасывающих мешалок резко возрастают энергозатраты на перемешивание, что делает неэкономичным их использование в очистных сооружениях большого объёма. Громоздкие приводы (моторы-редукторы) с жестко заданной частотой вращения вала и ограниченным выбором мощности делают механические системы аэрации излишне металлоемкими, не позволяют вести процесс в энергетически оптимальном режиме.
Поиск путей повышения эффективности и надежности систем подвода кислорода в сооружения для очистки сточных вод привел к разработке статических аэрационных устройств с инжектированием и диспергированием воздуха турбулентными струями жидкости, создаваемыми выносным насосом. Струйные аэрационные системы по интенсивности массопереноса не уступают механическим.
При этом они не содержат погруженных в жидкость подвижных устройств и сложного привода, что существенно повышает их эксплуатационную надежность и ремонтопригодность. Выносной насос удобен для осмотра, прост в обслуживании. В случае неполадок в его работе наличие резервного насоса позволяет провести ремонт без остановки технологического процесса. Интенсивность работы струйной системы аэрации легко регулируется изменением расхода циркулирующей жидкости.
В СПГТИ разработано и исследовано несколько разновидностей струйных систем аэрации, не требующих устройств для принудительной подачи воздуха. Поверхностные системы с кольцевыми свободно падающими струями жидкости предназначены для насыщения кислородом воздуха сточных вод в процессах их очистки иммобилизованными микроорганизмами. Инжекционно-струйные аэраторы с опускными трубами наиболее подходят для процессов биологической очистки стоков активным илом. Энергия, необходимая для всасывания и компримирования газовой фазы, вводится насосами, подающими воду на очистку. Высокие значения коэффициентов инжекции (до 2,4) и развитая поверхность контакта фаз (до 800 м 2 /м 3 ) способствуют интенсивному растворению кислорода в воде, а также повышению степени его использования.
Струйные аэраторы могут быть изготовлены на любом машиностроительном предприятии.
Системы струйной аэрации дешевле механических систем, т.к. стоимость насосов (центробежных или осевых) в несколько раз ниже стоимости приводов механических перемешивающих устройств. Имеется выигрыш и в эксплуатационных затратах.
Разработчик: кафедра оптимизации химической и биотехнологической аппаратуры, проф. Яблокова Марина Александровна.
Зав. кафедрой: Доманский Игорь Васильевич.
Тел.: 259-47-76.
На предприятиях текстильной и кожевенной промышленности после промывки сырья и готовых изделий образуются большие объёмы сточных вод, загрязненных синтетическими моющими средствами, а также мелкими волокнами, нитями, шерстинками и т.п.
Для удаления поверхностно-активных веществ (ПАВ) используется метод пенной сепарации, основанный на том, что образующаяся при барботаже флотопена более насыщенна ПАВ, чем исходный раствор. Существующие типовые очистные сооружения используют принцип напорной флотации ПАВ и других загрязнений. Их технологическая схема предусматривает насыщение сточной воды воздухом в сатураторах, работающих под избыточным давлением до 0,5 МПа, что требует применения компрессоров и высоконапорных насосов. Высокая температура воды (до 80 0 С), поступающей на очистные сооружения после промывки пряжи, тканей и т.п., снижает растворимость воздуха в сатураторах. В результате, количество воздуха, выделяющегося после дросселирования во флотаторе, недостаточно для эффективного процесса пенной сепарации ПАВ. Используемая для распределения воздуха по сечению флотатора система уложенных на дне перфорированных труб работает крайне неравномерно из-за засорения отверстий волокнами пряжи и нитями.
Разработана новая высокоэффективная система струйной аэрации для установок очистки вод от ПАВ и мелких твердых включений. Система позволяет независимо от температуры воды получать в аппаратах газожидкостную смесь с достаточно высоким газосодержанием и с пузырьками размером 400-500 мкм при использовании низконапорного циркуляционного насоса и при избыточном давлении воздуха не более 0,1 МПа. Благодаря созданию развитой поверхности контакта фаз, система струйной аэрации дает возможность значительно сократить необходимое время пребывания сточных вод во флотаторе и, следовательно, существенно уменьшить его габариты. Высокая скорость жидкости в щелях струйных аэраторов исключает возможность их засорения. В случае, если промывные воды окрашены или степень очистки от ПАВ воздухом оказывается недостаточной, возможно проведение так называемой озонофлотации с подачей в систему аэрации озоно-воздушной смеси.
Установки со струйными системами аэрации требуют меньших кап.вложений, позволяют эффективно очищать стоки с высокими исходными концентрациями ПАВ благодаря особой конструкции диспергаторов воздуха и пеноотделяющих устройств.
Для замены напорной или барботажной системы аэрации в существующих флотационных сооружениях требуется изготовление лишь нескольких струйных диспергаторов воздуха и подводящих трубопроводов. Их можно изготовить на любом машиностроительном предприятии.
Разработчик: каф. оптимизации химической и биотехнологической аппаратуры, проф. Соколов В.Н., проф. Яблокова М.А.
Зав. кафедрой: Доманский Игорь Васильевич.
Тел.: 259-47-76.
Определенную трудность представляет сжигание низкосортных топлив на основе топливных остатков. Кроме того, в процессе транспортировки и хранения качество топлива существенно снижается и не соответствует сопровождающим топливо паспортным данным. Это заметно снижает экономичность энергетических установок и увеличивает расходы на дополнительную обработку топлива перед сжиганием.
Известны различные способы предварительной подготовки низкосортных топлив перед их подачей на сжигание. Так, например: обработка мазута ультразвуком; снижение температуры застывания котельных топлив посредством вакуумной перегонки; подогрев и продавливание топлива через щель; использование в качестве топлива его водной эмульсии. Однако, использование дорогостоящего оборудования не обеспечивает гомогенизации компонентов на уровне, близком к молекулярному, что не позволяет уменьшить концентрацию канцерогенных составляющих продуктов сгорания топлива при их выбросе в атмосферу.
Поиск путей повышения экологической безопасности и экономичности энергетических установок привел к разработке гидродинамической системы получения высоко гомогенизированной активированной топливной смеси, за счет непрерывной поэтапной обработки топлива в процессе его перекачки и непосредственно перед подачей в зону горения в широком диапазоне давлений топлива (от 2 до 200 кГ/см 2 ). С этой целью предлагается использовать внутренний резерв топливных систем по гидравлическим сопротивлениям.
Конструктивное решение системы позволяет обеспечить разбиение включенных линз воды до 50% площади сечения трубопровода в эмульсию с расчетной дисперсностью.
Предлагаемая технология не требует создания специальных производств, поскольку система представляет комплект гидродинамических смесителей инжекторной схемы струйно-кавитационного типа, устанавливающихся в штатных трубопроводах топливной системы энергетической установки.
Основные характеристики системы:
• снижение удельного расхода топлива до 3%
• снижение вредных экологических выбросов(по NО 2 ) до 50%
• окупаемость системы, не более 1-2 мес.
• дисперсность топливной смеси 10-20 мкм
• масса комплекта менее 1% массы топливной системы.
Система работает на энергообъектах Северо-Западного региона РФ: ППО «Стройдеталь» (Петербург), ПНО «Звездочка» (Северодвинск), НИИ «Морфизприбор» (Карельское отделение) и др.
Заинтересованной стороне могут быть предоставлены акты испытаний и внедрения.
Разработчик: кафедра оптимизации химической и биотехнологической аппаратуры, проф. Островский Г.М., проф. Венцлюс Л.С.
Зав. кафедрой: Доманский Игорь Васильевич.
Тел.: 315-11-18, 259-47-76.
Особый интерес может представлять для заводов, производящих углекислоту и минеральные удобрения. Необходима для предприятий, имеющих котельные, ТЭЦ. С успехом может применяться на птицефабриках для улавливания и очистки биогазов. Традиционные способы извлечения диоксида углерода из газовых смесей из-за недостаточной интенсификации тепло- и массобменных процессов и громоздкости технологической схемы требуют вложения больших затрат.
В предлагаемой установке удалось осуществить процесс, при котором сохраняется оптимальная температура диоксида углерода растворителем за счет снижения начальной температуры газовой фазы, что позволяет подавать регенерированный раствор абсорбента в абсорбер после прохождения через систему теплообменник - десорбер - теплообменник с температурой 60-65 0 С, минуя холодильник раствора.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТАНОВКИ
Параметры |
Типовая |
Предлагаемая |
||||
|
охлади-тель |
абсор-бер |
десор бер |
охладитель |
абсор-бер |
десорбер |
Высота, м |
3,6 |
8,6 |
5,2 |
3,2 |
6,6 |
4,8 |
Диаметр, м |
1,3 |
1,1 |
0,67 |
0,9 |
0,9 |
0,55 |
Масса, т |
1,1 |
3,2 |
1,2 |
1,0 |
2,8 |
0,8 |
Площадь станции, м 2 |
156,0 |
125,0 |
||||
Удельный расход воды,м 3 /г СО 2 |
50,0 |
40,0 |
||||
Удельный расход растворителя, кГ/т СО 2 |
4,5 |
3,9 |
||||
Удельный расход электроэнер-гии, кВТ/ч |
700,0 |
380,0 |
||||
Проведены полупромышленные испытания. Изобретение патентуется в РФ.
Разработчик: кафедра технологии катализаторов.
Зав. кафедрой: Власов Евгений Александрович
Тел.: 316-55-12.
Выполнены комплексные исследования по концентрированию сернистых газов адсорбционно-десорбционным методом трибутилфосфатом.
Применение:
очистка отходящих газов утилизацией сернистых газов. Выполнен рабочий проект промышленной системы утилизации сернистых газов. Внедрение на ПО «Североникель».
Разработчик: кафедра технологии катализаторов.
Зав. кафедрой: Власов Евгений Александрович .
Тел.: 316-55-12.
Разработан способ очистки сточных вод, содержащих фенол сорбционным методом с использованием активированного угля после биологической очистки стоков.
Подготовлены исходные данные для проектирования очистной установки. Производительность 240 м 3 /сут.
Внедрение на Пермском ЦБК.
Разработчик: кафедра технологии катализаторов.
Зав. кафедрой: Власов Евгений Александрович .
Тел.: 316-55-12.
Разработана рецептура гетерогенного катализатора сополимеризации тетрагидрофурана и l -окисей на основе гетерополикислот.
Имеются акты наработки и испытаний в опытно-промышленных условиях. Ожидаемое внедрение на «Пермьнефтеоргсинтез».
Разработчик: кафедра технологии катализаторов.
Зав. кафедрой: Власов Евгений Александрович .
Тел.: 316-55-12.
Разработана технология нового сернокислотного широко температурного катализатора СВД (К-Д,К).
Применение : производство серной кислоты, утилизация отработанной серной кислоты.
Степень окисления диоксида серы (%), в стандартных условиях испытаний составляет:
при 420 0 С - 55-56%
при 485 0 С - 93-95%.
Катализатор по активности соответствует лучшему отечественному сернокислотному катализатору марки ИК-1-6, а по термостабильности превосходит последний в 2 раза.
Получено авторское свидетельство. Акт наработки. Акт испытаний. Внедрение на ПО «Пермьнефтеоргсинтез». Наработка на Кировоградском медеплавильном комбинате.
Разработчик: кафедра технологии катализаторов.
Зав. кафедрой: Власов Евгений Александрович .
Тел.: 316-55-12.
Разработана безотходная технология утилизации отходов гальванических производств с получением из них катализаторов газоочистки, использование получаемых контактных масс как активных элементов газоочистки с разработкой технического проекта систем газоочистки и последующая утилизация отработанных катализаторов с получением из них исходных металлов.
Катализаторы могут быть использованы при очистке газовых выбросов теплоэнергетических, металлургических, химических и ряда других производств.
Имеются : технические условия на опытный образец катализатора, опытная партия катализатора, опытно-промышленные испытания, «ноу-хау» на способ приготовления катализатора и состав.
Разработчик: кафедра технологии катализаторов.
Зав. кафедрой: Власов Евгений Александрович .
Тел.: 316-55-12.
Разработан новый высокоэффективный гранулированный сорбент для:
• поглощения любых форм радиоактивного йода из газовых сред на предприятиях атомной энергетики и объектах министерства обороны;
• изготовления аспирационных устройств, приборов и средств индивидуальной защиты персонала предприятий, а также населения, проживающего вблизи этих объектов;
• оперативного контроля радиационной обстановки в помещениях и на территории предприятий атомной энергетики, а также для радиологического мониторинга окружающей среды.
Преимущества перед аналогами :
• Высокая активность (эффективность улавливания радиойода в любой форме 99,9% при времени контакта 0,15 с);
• Термостабильность (рабочая температура до 150 0 С);
• Влагостойкость (относительная влажность до 100%);
• Возможность контроля за содержанием радиойода в газовых средах при высоком содержании радиоактивных газов (ИРГ) (коэффициент селективности сорбции йода по отношению и ИРГ -5 2.10 ;
• Высокая прочность (механическая прочность на раздавливание - 3МПа).
Имеются: ТУ на опытный образец, опытная партия сорбента, опытно-промышленные испытания,, «ноу-хау» на способ получения сорбента.
Разработчик: кафедра технологии катализаторов.
Зав. кафедрой: Власов Евгений Александрович .
Тел.: 316-55-12.
Предназначен для проведения тепло- и массообменных процессов за счет стабилизации пенного слоя и используется для очистки отходящих газов.
Абсорбер представляет собой корпус круглой или прямоугольной формы, в котором установлены одна или несколько горизонтальных рабочих решеток, на которых образуется высокий слой подвижной пены.
Газ поступает в подрешеточное пространство аппарата через входной патрубок, проходит через рабочие решетки, на которые подается орошающий раствор, и образует на решетке слой пены. Непосредственно на решетки в пенный слой устанавливается стабилизатор пены, разделяющий сечения аппарата и пенный слой на небольшие ячейки, в которых кинетическая энергия газового потока, ранее затрачиваемая на раскачивание пенного слоя, используется на создание пены высококачественной структуры. При линейных скоростях газа более 3,5 м/с устанавливают последовательно два стабилизатора.
Рабочая решетка может быть щелевой либо дырчатой.
Аппарат высокоэффективен и надежен в работе по улавливанию соединений фтора и аммиака из отходящих газов. В производство внедрено более 50 крупных аппаратов.
Высота пены, мм 400 - 1000
Скорость газа, м/с 1,7 - 5
Плотность орошения, м/м 2 .ч 5 - 60
Разработчик: кафедра технологии катализаторов.
Зав. кафедрой: Власов Евгений Александрович .
Тел.: 316-55-12.
Сорбент - катализатор может быть использован для очистки отходящих газов химических, металлургических, целлюлозно-бумажных производств от сернистых соединений: диоксида серы, сероводорода, меркаптанатов.
Разработчик: кафедра технологии катализаторов.
Зав. кафедрой: Власов Евгений Александрович .
Тел.: 316-55-12.
Препарат “Культура Colpoda steinii сухая” предназначен для эколого-токсикологической оценки объектов окружающей среды и представляет собой цисты свободно живущей инфузории, имеющей высокую чувствительность к широкому кругу экотоксикантов: катионам тяжелых металлов, хлорорганическим и фосфорорганическим пестицидам, микотоксинам и др.
Непосредственно за 12-24 часа до опыта тест-система переводится в активное состояние путем добавления прилагаемого раствора, в результате чего образуется синхронизированная культура генетически идентичных клеток, находящихся в едином физиологическом состоянии.
В процессе исследования культура клеток инфузории вводится в контакт с экстрактом из объекта исследования. Реакция тест-системы оценивается путем микроскопического наблюдения клеток при увеличении ? 35-100 через 3 минуты, 10 минут и 3 часа после начала воздействия исследуемого экстракта.
Препарат прост в применении, имеет длительный срок годности и позволяет быстро и достоверно определить интегральную токсичность объекта исследования даже в условиях полевого эксперимента.
Применение настоящего препарата для токсикологической оценки кормов в условиях сельского хозяйства одобрено Главным управлением ветеринарии при МСХ РФ.
Имеются патенты РФ: № 2039825 “Способ определения токсичности объектов внешней среды”, № 2002263 “Способ получения препарата для токсикологических исследований объектов внешней среды”, № 2001951 “Штамм инфузории Colpoda steinii для приготовления токсикологического диагностикума”.
Разработчик: кафедра молекулярной биотехнологии.
Зав. кафедрой: Гинак Анатолий Иосифович. Тел.: 259-47-67.
Создан биосорбент на основе агрохитина (производном хитина) и иммобилизованных на нем клеток Bacillus mucilaginosus , вырабатывающих экзополисахариды. Новый биосорбент способен из загрязненных дерново-гумусных почв в течение 10 суток инактивировать до 50% ионов меди. Особенности состава биосорбента позволяют пролонгировать его действие, устраняя негативное влияние тяжелых металлов на почвенную микрофлору, восстанавливая её видовой состав, улучшая структуру и повышая плодородие почв.
Разработчик: кафедра технологии микробиологического синтеза, Няникова Галина Геннадьевна.
Зав. кафедрой: Гарабаджиу Александр Васильевич
Тел.: 315-11-18, 259-48-29.
На основе электрогидравлического эффекта доказана возможность интенсификации процесса адсорбции из жидкой фазы.
Использование электрогидравлического адсорбера позволяет сократить время адсорбции и дозу адсорбента.
Аппарат может быть использован для обеззараживания питьевой воды и очистки промстоков.
Возникающие при высоковольтном разряде в жидкости механохимическое, магнитное, термическое и электрохимическое воздействия, сопровождаемые кавитацией, акустическим резонансным действием и ультрафиолетовым излучением позволяют обеззараживать питьевую воду.
Разнообразный материал электродов (алюминий, титан, серебро), который в процессе работы аппарата подвергается управляемой эрозии, позволяет вести целенаправленную обработку питьевой воды и промышленных стоков.
Разработчик: каф. инженерной защиты окружающей среды.
Зав. кафедрой: д.х.н., профессор Ивахнюк Григорий Константинович.
Тел.: 315-09-96, 259-48-37.
Предлагается технология термоокислительного пиролиза, позволяющая перерабатывать техногенные и бытовые отходы в сорбенты природоохранного назначения.
Метод апробирован в опытно-промышленных масштабах при утилизации:
- не компостируемых отходов мусороперерабатывающих заводов в угле минеральные сорбенты для очистки промстоков;
- неразделанных автопокрышек с металлокордом в мезапористые углеродные сорбенты и металлолом;
- отходов лакокрасочных производств в угле минеральные сорбенты для очистки промстоков или в регенерат пигментов для изготовления лакокрасочных материалов;
- костных отходов мясоперерабатывающих и клеевых производств в сорбенты для очистки пищевых продуктов и фармпрепаратов;
- отработанных ионообменных смол в высококачественные активные угли медицинского назначения (энтеро- и гемосорбенты);
- стеклобоя и импортной стеклотары в изделия из пеностекла строительного или теплоизоляционного назначения.
Термоокислительный пиролиз может быть применен к любым видам углеродсодержащих отходов (древесные опилки, полимерные материалы, сельскохозяйственные отходы и т.д.) и реализован на печном оборудовании любой конструкции.
Изучена возможность применения полученных сорбентов для очистки промстоков от нефтепродуктов, красителей, ПАВ и др.
Являясь по сути технологией "бинарного" - двойного назначения, предлагаемый метод обеспечит одновременно не только утилизацию отходов и производство товарной продукции, но и гарантирует двойную прибыль владельцу.
Разработчик: каф. инженерной защиты окружающей среды.
Зав. кафедрой: Ивахнюк Григорий Константинович
Тел.: 315-09-96, 259-48-37.
Мировая практика свидетельствует о том, что перед сбросом сточных вод в водоем необходима их третичная очистка (доочистка). Наиболее эффективным методом, используемым для этих целей, является адсорбционный. Однако, в стране этот метод практически не используется из-за дефицита и дороговизны сорбентов.
На кафедре разработан метод получения дешевых сорбентов из углеродсодержащих промышленных и бытовых отходов. В качестве сырья для получения сорбентов были использованы остатки пиролиза бытовых и промышленных отходов, а также буроугольный полукокс и золы ТЭЦ.
Синтезированные адсорбенты относятся к крупнопористым и удовлетворяют требованиям, предъявляемым к углям, предназначенным для очистки сточных вод.
Изучена сорбционная активность полученных углей по отношению к различным классам органических веществ. Наибольшая емкость сорбентов отмечалась в случае извлечения органических электролитов, в том числе ПАВ.
Процесс физической сорбции сопровождался явлениями ионного обмена.
Рассчитаны коэффициенты внутренней диффузии адсорбированных молекул в адсорбционном пространстве исследуемых углей.
Сорбционная активность сорбентов после 8-10 циклов термической регенерации снижается незначительно.
Разработчик: каф. инженерной защиты окружающей среды.
Зав. кафедрой: д.х.н., профессор, Ивахнюк Григорий Константинович.
Тел.: 315-09-96, 259-48-37.
Предлагаемый проект позволяет: превратить отслужившие изделия в полуфабрикат (крошку) и получить новое высококачественное изделие; перерабатывать шины (в том числе с металлокордом) и другие резинотехнические изделия любого размера.
Технология измельчения шин построена на принципе дробления в специальных машинах с достижением регулируемой толщины помола 0-2,5 мм. В процессе измельчения не применяется нагрев или криогенное охлаждение. Производство полностью экологически благополучно. Для выпуска изделий не требуется закупки импортного оборудования.
Возможные области применения крошки :
около 1 мм - проницаемые дренажные трубы для сельского хозяйства, наполнители в композициях для изготовления резиновых изделий различного назначения;
1-2 мм - мягкая кровля, подошвы обуви, герметизирующий материал стыков крупнопанельных домов, покрытия для беговых дорожек;
2-2,5 мм - покрытия полов животноводческих ферм, звукоизолирующие плиты, дорожное строительство.
Проведена ОКР, выпущена партия оборудования и проведены ее испытания. Аналогичная линия работает в Московской области.
Разработчик: каф. оборудования и робототехники переработки пластмасс.
Зав. кафедрой: Богданов Валерий Владимирович.
Тел.: 316-55-74, 259-47-94.
Отходы полимерных материалов являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды. Использованные полиэтиленовые изделия (упаковка, тара и т.д.) сохраняются в течение длительного периода времени ( до 200 лет). Обычно в полиэтилен для ускорения разложения вводят крахмал и другие органические добавки, но это приводит лишь к частичному разрушению материала (не менее 2,5 лет). Материалы с более высокой скоростью разложения (до 6 мес.) водорастворимы и из них невозможно изготовить тару и упаковки.
Предлагается создание производства биодеструктивного материала, не содержащего пищевых добавок и с высокой степенью разложения. Материал изготавливается путем смешения концентрата добавок с обычным полиэтиленом на оборудовании для производства полимеров.
Материал сохраняет свои свойства при контакте с водой; не имеет аналогов среди водостойких материалов по скорости деструкции под воздействием природных факторов в темновых условиях (микрофлора почв, грунтовые воды), деструктирует в течение 6-18 месяцев; не токсичен в организме человека и животных, не оказывает вредного влияния на почву и воду; имеет физико-механические свойства полиэтилена (легко сваривается, можно наносить цветную печать).
Использование:
- упаковка пищевых продуктов (мясо, молоко, рыба, овощи);
- упаковка не пищевых продуктов, материалов, изделий;
- тара для компоста и удобрений, посадочные контейнеры,
- тара для сбора урожая;
- мешки для сбора городского мусора;
- мешки для переноса продуктов;
- одноразовая посуда (вилки, ножи, стаканы, тарелки и т.д.).
Организация производства предполагается на оборудовании, применяемом при производстве обычных полимерных материалов.
Разработчик: каф. оборудования и робототехники переработки пластмасс.
Зав. кафедрой: Богданов Валерий Владимирович.
Тел.: 316-55-74, 259-47-94.
Разработаны рецептуры и технологии получения материалов из отходов полиуретанов с использованием типового химического оборудования.
ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МАТЕРИАЛОВ :
Неутилизируемые в настоящее время отходы производства специзделий, отходы обувной промышленности, товарные пигменты, органические растворители.
АССОРТИМЕНТ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ :
"КЛЕУР" - однокомпонентный полиуретановый клей холодного отверждения для работы с деревом, пенобетоном, картоном, линолеумом, пористой резиной. По прочности клеевого шва не уступает эпоксидным компаундам, превосходит их по эластичности. Устойчив к вибрационным нагрузкам. Имеет хорошую морозостойкость: прочность соединения не снижается после циклического термостатирования оклеенных изделий при 40 0 С
"ЛАУР" - лакокрасочная защитная композиция различных цветов для стали, алюминия, бетона, силикатного кирпича, дерева, древесно-волокнистых плит. Образует пленочное покрытие, устойчивое к действию воды, агрессивных сред, нефтепродуктов, стойкое к истиранию и ударным нагрузкам.
"НАУР" - композиция для изготовления наливных полов и кровельных покрытий.
Обладает хорошей адгезией к бетону и рубероиду, придает обработанной поверхности влагостойкость, защищает от химических и атмосферных воздействий.
"ПОЛУР" - листовой материал с красивой декоративной поверхностью разнообразной расцветки - заменитель кожи и замши. Высокопрочен, эластичен, нейтрален по отношению к воде, маслам, органическим растворителям .
"ПРЕУР" - прессованные изделия любой геометрической формы с высокими физико-механическими характеристиками, могут использоваться в качестве :
- подошв, каблуков, набоек обуви;
- герметизирующих прокладок;
- строительных материалов;
- автомобильных деталей.
Разработчик: каф. химической технологии высокомолекулярных соединений, Бестужева Валентина Васильевна.
Зав. кафедрой: Ищенко Михаил Алексеевич.
Тел.: 315-82-07, 259-48-63, 259-47-91.
В СКТБ "Технолог" в рамках конверсионных технологий проводятся исследования пороховых генераторов аэрозолей пестицидов (ГАП), а также разработка технологий дезинфекции и дезинсекции продукции и объектов сельского хозяйства. Лабораторные исследования и широкие натурные испытания показали высокую эффективность действия ГАП. Объясняется это тем, что при срабатывании генератора биологически активные вещества (пестициды) при возгонке образуют частицы с размером до одного микрона, которые заполняют весь объем обрабатываемого помещения, легко проникают в трещины и поры, в том числе и во внутрь груды картофеля и других овощей. Кроме того, возогнанные пестициды обладают повышенной биологической активностью.
В результате натурных испытаний выявлены достоинства ГАП:
- повышается биологическая эффективность химической защиты продуктов и объектов сельскохозяйственного производства против комплекса насекомых-вредителей (долгоносика, рыжего мукоеда, моли, мучного клеща и т.п.) и возбудителей грибковых заболеваний в сравнении с обычными методами жидкостных технологий;
-в 3 - 5 раз снижаются рабочие нормы расхода препаратов по сравнению с обычными методами обработки - опрыскиванием и соответственно снижается неблагоприятное воздействие на окружающую среду;
-увеличивается более чем в 2 раза производительность обработок при повышении степени их надежности (особенно при обработке таких труднодоступных мест, как вентиляционные каналы, тоннель галереи, самотеки и т.п.).
В настоящее время разработаны технологии дезинфекции и дезинсекции теплиц перед посевом, помещений и продукции (картофеля, моркови, свеклы и капусты) при закладке на зимнее хранение. Проведенные натурные испытания 2000/2001 гг. в ряде сельскохозяйственных предприятий Ленинградской области подтвердили эффективность предлагаемого метода: сохранность картофеля, моркови и свеклы увеличилась более чем на 10%, капуста сохранилась до весны 2001 г в то время, как контрольные (не обработанные) пришли в негодность к декабрю 2000 г.
И, наконец, разработана технология предпосевного протравливания картофеля и семян овощных и зерновых культур с использованием ГАП. Выявлена высокая эффективность в борьбе против ризоктониоза, корневых гнилей, черной ножки и др. возбудителей грибковых и бактериальных болезней, почвенных патогенов.
Разработчик: кафедра химической технологии высокомолекулярных соединений, Гуменюк Геннадий Яковлевич.
Зав. кафедрой: Ищенко Михаил Алексеевич.
Тел.: 315-82-07, 259-48-63, 259-47-91.
Одной из острейших проблем нашего города является борьба с грибковыми и бактериальными культурами, для которых наш климат создает идеальные условия для размножения. Развитие этих микроорганизмов угрожает как здоровью людей, способствуя развитию микозов, аллергических заболеваний и т.п, так и сохранности зданий и сооружений от биоповреждений.
Существует большое количество дезинфицирующих средств, применение которых позволило бы решить указанные проблемы. Однако препятствием для их масштабного использования является дороговизна препаратов и высокая трудоемкость технологии обработки поверхностей.
В СКТБ «Технолог» СПбГТИ(ТУ) разработана технология производства и применения генераторов аэрозолей пестицидов (изделий ГАП), служащих источником биологически активных аэрозолей, нашедших эффективное применение в борьбе с сельскохозяйственными вредителями и болезнями.
Определенный интерес представляет применение данных изделий как в строительной индустрии для защиты конструкций и материалов от биоповреждений, так и в качестве биоконсервирующего средства для понижения микробиологических характеристик (уровня зараженности плесневыми грибками, бактериями и дрожжами) различных промышленных продуктов.
Отработана технология биоконсервации технического казеина с использованием генератора аэрозоля серы с целью защиты целевого продукта от контаминирующих микроорганизмов. Разработана конструкция установки для обработки технического казеина, образующимся аэрозолем серы, отработаны оптимальные технологические параметры процесса биоконсервации. Установлено, что технический казеин ГОСТ 17626-81 после обработки аэрозолью серы по уровню микробиологических показателей соответствует требованиям пищевого казеина ОСТ 4960-74 марки «стандарт» и даже «экстра», что подтверждает эффективность применения серы в виде тонкодисперсного биологически активного аэрозоля в качестве биоконсервирующего средства.
Отработана технология использования ГАП в качестве дезинфицирующего средства для профилактической и текущей медицинских учреждений, рабочих помещений, производственных и с/х объектов в целях борьбы с возбудителями заболеваний бактериальной и грибковой природы. Например, численность контаминирующих микроорганизмов на поверхности помещения и оборудования цеха розлива и фасовки медицинских масс на ГЛФ в результате аэрозольной обработки снижается до уровня ниже нормативных значений, в то время как при стандартных способах дезинфекции (УФ-облучение, обработка-3% раствором хлорамина или 6% раствором перекиси) микробная контаминация поверхностей все еще превышает допустимые нормы в 2 - 10 раз.
Разработчик: кафедра химической технологии высокомолекулярных соединений, Берданосова Сталина Николаевна.
Зав. кафедрой: Ищенко Михаил Алексеевич.
Тел.: 315-82-07, 259-48-63, 259-47-91.
Разработан метод плавки в электропечи органических отходов в смеси с известью или известняком, с одновременным получением товарного карбида кальция. Высокая температура процесса приводит к глубокому пиролизу органических веществ и в газовых выбросах токсические вещества отсутствуют. Реализация карбида кальция компенсирует затраты на процесс.
Подготовлены данные для проектирования установки переработки отходов в количестве от 600 до 1000 т в год органических твердых отходов.
Выполнены поисковые исследования на реальных отходах промышленных предприятий.
Разработчик: каф. технологии электротермических производств.
Зав. кафедрой: Удалов Юрий Петрович.
Тел.: 316-72-67, 259-47-05.
Разработан экологически безвредный способ переработки и утилизации отходов лакокрасочных производств с получением в виде товарных продуктов пигмента и органического растворителя. Эта технология предусматривает термическую обработку отходов при температуре 500-700 0 С. В этих условиях происходит пиролиз органической составляющей отходов с образованием летучих веществ. Оксиды тяжелых металлов, содержащихся в пигментной части, при указанных температурах имеют низкую упругость паров и их улет с продуктами пиролиза не наблюдается.
Газообразные продукты пиролиза содержат в основном углекислый газ (до 80%), остальное - смесь легких углеводородов (метан, этан, пропан, этилен), которые легко окисляются, например, каталитическим методом. Низкокипящая часть продуктов пиролиза конденсируется в виде сложной органической смеси и может быть использована в качестве разбавителей и растворителей красок. Оставшийся твердый остаток после окисления закоксовавшегося углерода представляет собой высококачественный пигмент исходного состава краски и может быть использован для получения лакокрасочных материалов.
Ориентировочный выход на одну тонну сухих отходов ЛКМ составляет: пигмента - 200-400кГ, жидкой фазы - около 400 кГ, газообразных продуктов - 200-400 кГ. Реализуемые продукты переработки окупят эксплуатационные расходы и обеспечат рентабельность технологической линии.
Имеется техническая документация применительно к конкретным видам отходов лакокрасочных материалов.
Разработчик: каф.технологии электротермических и плазмохимических производств.
Зав.кафедрой: Удалов Юрий Петрович.
Тел.: 259-47-05, 316-72-67.
В настоящее время во всем мире стоит вопрос обезвреживания, утилизации или захоронения отходов, содержащих соли и гидроокиси тяжелых металлов.
В Санкт-Петербургском Технологическим институте проводятся работы, связанные с переработкой отходов гальванических производств (гальваношламов).
Гальваношламы представляют собой чаще всего либо водную суспензию, либо пасту с содержанием нерастворимого остатка 5-10%. Осадок содержит сульфаты и гидроокиси цинка меди, свинца, никеля и других металлов и, в зависимости от способа осаждения, железа или кальция. Содержание отдельных металлов в сухом осадке колеблется от 0,5 до 15% и на крупных производствах, при наличии нескольких гальванических линий, состав осадка обладает большой неоднородностью.
Предлагаемый способ утилизации гальваношламов основывается на проведении восстановительной плавки гальваношламов с получением в качестве конечных продуктов металлического сплава и остеклованного шлака.
Поскольку присутствие в полученном при этом металле легкоплавких компонентов, таких как цинк, свинец, кадмий, нежелательно, весь процесс распадается на две основных стадии - извлечение легкоплавких металлов с их последующим окислением и улавливанием в виде оксидов и получение конечного сплава.
Вся технологическая схема процесса может быть представлена в следующем виде: сушка осадка, смешение осадка с восстановителем и флюсом, окускование смеси, восстановительных обжиг с улавливанием оксидов цинка, свинца, кадмия, восстановительная плавка. Система газоочистки предусматривает извлечение полезных компонентов - пигментной окиси цинка и нейтрализацию выбросов окислов серы и углерода.
Процесс изучен в лабораторных условиях и нуждается в доработке с целью определения путей масштабирования.
Разработчик: каф.технологии электротермических и плазмохимических производств.
Зав. кафедрой: Удалов Юрий Петрович.
Тел.: 259-47-05, 316-72-67.
Отходы органических материалов образуются в значительных количествах на многих промышленных предприятиях. Их переработка связана с большими трудностями, образованием токсичных вторичных отходов.
Электротермический метод позволяет с относительно невысокими энергетическими затратами переработать отходы различных полимерных материалов, например, отходы полимерных материалов (ЛКМ). Образующиеся продукты переработки могут быть частично или полностью использоваться: твердые - возвратный пигмент, технический сорбент; жидкие и газообразные - к качестве топлива для котельных, причем их теплотворная способность значительно превышает энергетические затраты, требуемые для пиролиза перерабатываемых отходов.
Суть данной технологии заключается в следующем. Отходы полимерных материалов, в частности ЛКМ, поступают в реактор периодического или непрерывного действия, нагреваемый до температуры 600-700 0 С, при этом происходит пиролиз органической составляющей с образованием газообразных веществ и твердого углерода. Оксиды тяжелых металлов, которые содержатся в отходах ЛКМ, при указанной температуре имеют невысокую упругость пара и их улета с продуктами пиролиза не наблюдается. Газообразные продукты пиролиза содержат в основном углекислый газ, а также оксид углерода и легкие углеводороды (метан, этан, этилен и др.) и могут использоваться в качестве высококалорийного топлива. Высококипящая часть продуктов пиролиза конденсируется в виде органической жидкости сложного состава и может быть использована, например, в качестве добавок к мазуту. Оставшийся твердый остаток, в зависимости от состава, может служить либо высокоэффективным и техническим сорбентом, либо, как в случае ЛКМ, после окисления твердого углерода, возвращаться для получения красок.
Ориентировочный выход продуктов на 1 т сухих отходов ЛКМ составляет: твердого коксового остатка 300-400 кГ, твердой фазы около 400 кГ, газообразных продуктов - 200-300 кГ.
Технология прошла апробацию на укрупненной лабораторной установке и требует доработки с целью выбора оптимального аппаратурного оформления.
Разработчик: каф. технологии электротермических и плазмохимических производств.
Зав. кафедрой: Удалов Юрий Петрович.
Тел.: 259-47-05, 316-72-67.
Области применения: очистка почв и грунтов от гербицидов и других токсичных соединений в сельском хозяйстве и при аварийных проливах.
Процесс разложения сопровождается выделением в почву питательных веществ и микроэлементов, способствующих росту культурных растений.
Композиционный материал может выпускаться из карбида кальция , на соответствующих предприятиях химической промышленности и из растительных с/х отходов , в условиях колхозов, фермерских хозяйств.
Состав, %: углерод 25-30; калия хлорид 35-45; СаСl 2 25-35; зола 5-10.
Промышленные материалы прошли испытания в опытно-промыш-ленных условиях сельскохозяйственного производства (ВИЗР, г.Пушкин; С-КНИИБЗР, г.Краснодар).
Разработки защищены авторскими свидетельствами, оформлены в виде регламентов на процессы получения и технических условий на продукцию.
Влияние сорбционного протектанта на повышение массы растений.
Культура / гербицид |
Наличие гербицида и сорбента в почве |
Масса растений , % к контролю |
Пшеница яровая «Ленинградка»/ игран |
- (контроль) гербицид гербицид-сорбент |
100 74 129 |
Морковь «Нантская»/ линурон |
- (контроль) гербицид гербицид-сорбент |
100 78 132 |
Капуста белоко-чанная «Амагер»/ девринол |
- (контроль) гербицид гербицид-сорбент |
100 87 126 |
Всхожесть индикаторных культур на обработанных почвах.
Культура |
Наличие гербицида и сорбента в почве |
Количество растений на делянках ч/з 3 мес. |
||
|
|
игран |
линурон |
девринол |
Огурцы |
- (контроль) гербицид гербицид-сорбент |
18 3 18 |
|
|
Патис-соны |
- (контроль) гербицид гербицид-сорбент |
|
15 1 12 |
|
Овес |
- (контроль) гербицид гербицид-сорбент |
|
|
25 0 20 |
Разработчик: каф. химии и технологии материалов и изделий сорбционной техники, проф. Самонин Вячеслав Викторович.
Зав. кафедрой: Федоров Николай Федорович.
Тел.: 259-64-47, 259-48-95.
Технология позволяет получать гранулированные и таблетированные образцы, соответствующие по прочности и защитной мощности ХПИ ГОСТ 6755-88.
В полупромышленных условиях проведена апробация технологического процесса получения поглотителя, подтверждающая результаты лабораторных исследований.
Себестоимость единицы продукции, полученной по разработанной технологии, в 1,4 - 1,6 раз ниже аналогичного показателя стандартного ХПИ.
Экономическая оценка целесообразности проектирования и изготовления заводов-модулей по производству ХПИ из отработанного ХПИ показала окупаемость затрат в течение 2 - 3 лет.
Характеристика стандартного и восстановленного ХПИ.
| Образец | Прочность, % |
Поглотительная емкость, % |
Стандартный Восстановленный |
67 81 |
16 19 |
Разработчик: каф. химии и технологии материалов и изделий сорбционной техники, проф. Самонин Вячеслав Викторович.
Зав. кафедрой: Федоров Николай Федорович.
Тел.: 259-64-47, 259-48-95.
Отличие разработанных поглотителей от промышленных, носит рецептурный характер, и позволяет повысить его прочность в 1,1 - 1,2 раза, а защитную мощность по диоксиду углерода в 1,3 - 1,5 раза.
На промышленном оборудовании выпущены опытные партии материала объемом более 10 тонн.
Разработки защищены авторскими свидетельствами и патентами.
Технология дает возможность получать поглотители для использования при низких и высоких температурах, влажностях и концентрациях диоксида углерода в соответствии с требованиями потенциального потребителя.
Характеристика модифицированных ХПИ.
| Модификатор | Прочность, % | Поглотительная емкость, % |
Промышленная рецептура Органическая кислота ПАК-Na-60 Буферная добавка Неорганическая соль |
67
65 69 71 |
16
35 42 24 |
Разработчик: каф. химии и технологии материалов и изделий сорбционной техники, проф. Самонин Вячеслав Викторович.
Зав. кафедрой: Федоров Николай Федорович.
Тел.: 259-64-47, 259-48-95.
Стабилизация осуществляется сорбционными методами с использованием широкого ряда разработанных композиционных сорбирующих материалов, избирательно поглощающих F 2 -HF из газовой среды. Материалы исполнены в виде зерненого продукта и блочных изделий, что исключает их истирание и пыление и увеличивает длительность эксплуатации лазера.
Испытания, проведенные в условиях, моделирующих замкнутый контур ЭРХЛ, на базе РНЦ Прикладная Химия, показали значительное увеличение времени работы лазера при использовании сорбентов и еще большее (на 25-30%) повышение длительности эксплуатации при применении блочных изделий.
Технология защищена авторскими свидетельствами СССР №№ 222259, 241073, 294371, характеризуется значимыми Ноу-Хау и может патентоваться. Подготовлены материалы для патентной защиты новых способов получения и эксплуатации блочных сорбирующих материалов для данной цели.
Разработчик: каф. химии и технологии материалов и изделий сорбционной техники, проф. Самонин Вячеслав Викторович.
Зав. кафедрой: Федоров Николай Федорович.
Тел.: 259-64-47, 259-48-95.
Разработка направлена на снижение выделения токсичных газов при термодеструкции материалов, токсичности и температуры термоотверждения полимерных, клеевых и лакокрасочных композиций.
Разработка может использоваться при получении стеклопластиков, отделочных материалов в судостроительной и вагоностроительной промышленностях, заливочных и пропиточных компаундов, клеев и клеевых композиций.
Преимуществом композиционных материалов и покрытий содержащих сорбционно-каталитические добавки является снижение количества выделяющихся при их термической деструкции токсичных газов.
Примеры:
1. Для получения клея на эпоксидной основе, эпоксидно-диеновый олигомер ЭД-20 смешивают при температуре 140 О С с новолачным фенолформальдегидным олигомером СФ010 и затем охлаждают с добавлением растворителя. В полученный лак вводят некоторое количество 5,6-диметилбензимидазола и порошкообразного неорганического адсорбента. Склеивание производят при температуре 25 О С в течение 2 суток. При 180 О С длительность склеивания снижается до 1 мин. Введение адсорбента снижает количество органических летучих веществ, выделяющихся при 180 О С за 1 час из 1 г клея с 510-520 до 270-300 мг О 2 /м 3 . Прочность клеевого шва не уступает, а в ряде случаев превосходит аналогичную характеристику прототипа.
1. Полимерная композиция, включающая в свой состав диглицидиловый эфир резорцина, раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметилакриловом эфире триэтиленгликоля, отвердитель - 2,2`-диамино-4,4`6,6`-тетрахлорциклотрифосфазен и перекисный инициатор, дополнительно содержит смесь оксидных пористых материалов, выполняющих функцию катализатора процесса деструкции ряда органических соединений. При термической деструкции предлагаемой композиции снижается содержание СО в газах отверждения с 70 до 30 мг/м 3 , НСN с 1,9 до 0,87 мкг/г . мин, суммарное количество органических газообразных продуктов с 300 до 90 мг О 2 /м 3 . Прочность материала практически сохраняется.
3. Композиционные материалы на основе ткани из полиакрилнитрильного волокна и эпоксиполиэфирного связующего дополнительно пропитываются солями ряда металлов, выполняющих функцию окислительной добавки, снижая количество токсичных органических соединений в газовой фазе, выделяющихся при термической нагрузке на полученный материал. Испытания на газовыделение, проведенные при 573 К в токе воздуха, при скорости 1 л/мин в течение 150 мин показали, что полимерный композиционный материал характеризуется присутствием в газовой фазе 2,2-2,6 мг/м 3 НСN, в то время, как пропитанный материал выделяет лишь 1,0-1,9 мг/м 3 НСN. Прочность импрегнированного материала составляет 96-100% от прочности материала без пропитки каталитической добавкой.
Разработки защищены авторскими свидетельствами СССР, характеризуются значимыми «Ноу-Хау» и могут патентоваться.
Разработчик: каф. химии и технологии материалов и изделий сорбционной техники, проф. Самонин Вячеслав Викторович.
Зав. кафедрой: Федоров Николай Федорович.
Тел.: 259-64-47, 259-48-95.
Хитозан является экологически чистым сорбентом природного происхождения с богатейшей сырьевой базой для его производства. Являясь природным полисахаридом, находится в природе в панцирях ракообразных, китовом усе, грибах в виде хитина, обуславливая их высокую способность поглощать радионуклиды и ионы тяжелых металлов. Обработка хитина позволяет получать хитозан, который образует еще более прочные соединения с металлами, органическими и биологически активными веществами, интенсивно извлекая из воды ионы металлов, а также фенолы, пестициды, гербициды.
Основные направления использования сорбентов на основе хитина и хитозана:
- очистка сточных, оборотных вод и вод питьевого назначения от органических веществ, высокотоксичных соединений, биологических объектов, ионов металлов, радионуклидов;
- очистка физиологических жидкостей (гемо-, ликворо-, плазмо-,энтеросорбция) от биологических и органических токсичных или избыточных компонентов;
- очистка почв и грунтов от гербицидов, пестицидов и продуктов их метаболизма, ионов металлов, анионов солей и других загрязняющих соединений.
Поглотительная способность хитозана по красителям достигает 400-450 мг/г, в то время как промышленного древесного активного угля 200-250 мг/г. Сорбционная емкость хитозана по отношению к ионам металлов составляет для: меди - 550 мг/г; никеля - 730 мг/г; урана - 1600 мг/г.
Обнаружено, что полная статическая обменная емкость (ПСОЕ) хитозана по катиону натрия почти в 1,5 раза выше ПСОЕ катионита КУ-2-8 и ионообменных тканей ЛВТ-260, АУТ-М4-40, АУТ-М3-18а.
Сравнительные испытания поглотительной способности хитозана и промышленной ионообменной смолы КУ-2-8 по катионам 137 Cs , 90 Sr , 90 Y , свидетельствуют о некотором преимуществе хитозана.
Лабораторные исследования различных образцов хитозана иллюстрируют зависимость его поглотительной способности от особенностей получения, в частности, от степени дезацетилирования, молекулярной массы, природы сырья, специфики подготовки сорбента к работе.
Нанесение хитозана на поверхность пористого носителя обеспечивает достижение максимальной доступности активных центров материала, что позволяет повысить скорость процесса поглощения примесей из водных растворов.
Разработчик: каф. химии и технологии материалов и изделий сорбционной техники, проф. Самонин Вячеслав Викторович.
Зав. кафедрой Федоров Николай Федорович.
Тел.: 259-48-95, 259-64-47.
Препараты серебра широко применяются для придания материалам гермицидных свойств. Действующей формой являются кластерные частицы серебра, инициирующие каталитические свободорадикальные процессы. Перспективным направлением в разработке таких материалов представляется прямое восстановление ионов серебра на полимерных носителях до кластерного состояния.
• Разработана технология производства хелатирующего ионообменного материала на основе полиакрилонитрила, содержащего химически связанные гидразидиновые группировки и способного ионообменно поглощать ионы серебра из разбавленных водных растворов, с последующим восстановлением поглощенного серебра до нульвалентного кластерного состояния.
• Показана высокая эффективность материала получаемого восстановлением серебра на разработанной полимерной матрице, в тестах по отношению к стандартным тест-микроорганизмам (е.Со li и др.).
• Предшествующая восстановлению стадия ионообменного концентрирования ионов серебра волокном позволяет разработать технологию производства гермицидных сорбентов для медицины и экологии из сбросовых серебросодержаших вод.
В настоящий момент исследуется связь между размерами кластеров Ag и эффективностью их против стандартных микроорганизмов. На основании этих работ могут быть получены материалы, содержащие кластерные высокоспецифичные катализаторы окислительной деструкции белковых и липидных тел.
Свойства полученного материала
Емкость по Н + 2,1 мэкв / г;
Емкость по ОН – 1,5 мэкв / г;
Емкость по Cu 2+ 0,6 мэкв / г.
Бактерицидные свойства: при содержании серебра 1 мг / г материала эффективность по е.Со li о ценивалась по снижению числа активных (по фосфодиэстеразе) клеток при пропускании бактериальной суспензии с титром 5000 клеток / мл через колонку с 3 граммами материала со скоростью 10 мл / мин. Снижение числа активных клеток составило 92%.
Разработка фирмы АКВАФОР и: кафедры химии и технологии материалов и изделий сорбционной техники, проф. Самонин Вячеслав Викторович.
Тел.: 259-64-47, 259-48-95.
Назначение: утилизация замасленных отходов металлургической промышленности, образующихся при эксплуатации прокатных станов большой производительности и состоящих из окалины, отработанных смазочных материалов и воды.
Техническая характеристика замасленных отходов:
Содержание компонентов, % мас.:
- окалина 5 - 95
- отработанные смазочные материалы 5 - 95
- вода 0 - 80
Техническая эффективность и качество продуктов :
- степень извлечения масел, % мас. 97 - 99
- содержание масел в окалине, % мас. 0,05 - 1,0
Характеристика масел:
- вязкость при 50 0 С, сСт 100
- содержание механ.примесей, %мас. 0,003 - 0,6
- температура вспышки в открытом тигле, 0 С не ниже 195
Разработчик: каф. технологии нефте- и углехимических производств, Березников А.В., Тел.: 315-15-14.
В технологических условиях нанесения лакокрасочных покрытий, осуществляемых пневматическим, электростатическим методами, значительное количество эмали не попадает на изделие и мелкодисперсные частицы эмали в потоке воздуха осаждаются на технологическом оборудовании, образуя высокопористые отложения за счет реакции окислительной полимеризации олигомерной основы лака. При определенной толщине отложений эмали свыше критической происходит самопроизвольный их разогрев и возгорание.
Предложенный способ снижения пожаробезопасности отложений достигается вводом в исходную эмаль на основе алкидных, алкидно-акриловых, алкидно-силоксановых, пентафталевых лаков специальных модифицирующих добавок, резко снижающих вероятность возгорания отложений краски. Введение добавок не приводит к изменению физико-механических свойств эмали, технологических условий окраски и сушки окрашенного изделия. Модифицирование эмали проводится в подготовительном отделение окрасочного цеха путем смешения раствора экологически чистой добавки с исходной эмалью. Концентрация модификатора определяется условиями нанесения лакокрасочных покрытий, и величинами газовых потоков вытяжной вентиляции.
Данный метод прошел технологическую проверку на АО "Кировский завод" и показал свою высокую эффективность. При низких затратах на приобретение модификатора - 1% от стоимости эмали (соединение выпускается на предприятиях России) значительная экономия достигается за счет уменьшения количества регламентных механических чисток оборудования.
Приоритет данного изобретения подтвержден патентом России.
Разработчик: кафедра нефтехимических и углехимических производств.
Зав. кафедрой: Потехин Вячеслав Матвеевич. Тел.: 315-78-57.
Предлагается высокоэффективный, экологически безопасный способ очистки дымовых газов для теплоэлектростанций средней и большой мощности.
Способ включает в себя абсорбцию дымовых газов аммиачной водой, взятой в стехиометрическом соотношении с двуокисью серы и окислами азота, и последующее облучение водного раствора при помощи ускорителя электронов.
Эффективность и экологическая безопасность способа достигаются за счет использования принципиально нового химического процесса (цепного), в результате которого одновременно с окислением двуокиси серы происходит окисление и токсичных окислов азота с образованием сульфата и нитрата аммония, являющимися ценными минеральными удобрениями.
Например, использование одного ускорителя электронов мощностью 100 кВт позволяет производить 95% очистку от двуокиси серы и 75% очистку от окислов азота объемом не менее 500 тыс. м 3 /ч дымовых газов.
Техническое решение содержит "ноу-хау". Подана заявка на выдачу патента РФ.
Разработчик: каф. радиационного материаловедения.
Зав. кафедрой: Персинен Анатолий Александрович.
Тел.: 315-14-27, 259-47-79.
Область применения: Эпоксиакриловая композиция (ЭАК) предназначена для связывания и последующего захоронения отвержденных твердых радиоактивных отходов (РАО) второй группы (0,3 - 10 м3В/час).
Особенность: Отверждение полимерной матрицы происходит под действием ионизирующего излучения РАО, смешанных с жидкофазной ЭАК. Время отверждения зависит от удельной активности РАО. Количество включаемых в матрицу РАО - до 60 вес.% (по NaNO 3 ) от веса ЭАК.
Характеристики ЭАК в сравнении с существующимиспособами захоронения РАО.
Метод отверждения |
Выщелачи-ваемость, г/см 2 .сут.) |
s сж, МПа |
l , Вт / (м.К) |
Дозовый предел Гр |
Недостатки метода |
Цементирование |
10 -3 – 10 -2 |
100-200 |
0,1 - 0,2 |
10 5 |
Увеличение объема, эрозия блока, необхо-димость изоляции. |
Битумирование |
10 -6 – 10 -4 |
- |
0,1 -0,3 |
10 7 |
Пожароопасность, очистка |
Остекловывание |
10 -8 – 10 -7 |
500-1500 |
0,8 - 1,5 |
10 9 |
Высокая температура процесса, газоочистка |
Отверждение с ЭАК |
10 -8 – 10 -7 |
10 - 30 |
0,1 - 1,0 |
10 8 |
|
Преимущества: Отверждение ЭАК с введенными в нее РАО происходит при комнатной температуре на воздухе, что упрощает технологический процесс по сравнению с битумированием и остекловыванием. По сравнению с цементированием и битумированием основными достоинствами ЭАК является более низкая выщелачиваемость и повышенная радиационная стойкость.
Разработчик: кафедра радиационной технологии.
Зав. кафедрой: Персинен Анатолий Александрович.
Телефон: 315-14-27.
Композит на основе кремнийорганического каучука, погодоустойчив, температурный диапазон эксплуатации от -50 до +300 0 С, выдерживает кратковременный нагрев до 3000 0 С, тангенс угла диэлектрических потерь 0,0995, удельное объемное электрическое сопротивление 3,4 ? 10 11 Ом ? м, электрическая прочность при 50 Гц 19,4 мв/м.
Возможно применение материала по традиционной технологии изоляции проводов и кабелей или по методу пленкообразования, а также для защиты плоских поверхностей, в том числе кровли зданий, от наледей и сосулек
Имеется промышленное производство материала, сертификат.
Требуется произвести оценку пригодности и доступности технологии защиты про4водов, включая экономический анализ.
Разработчик: кафедра технологии СК и ЭОС.
Зав. кафедрой: Сиротинкин Николай Васильевич.
Тел.: 316-31-44
Ключевым элементом современной технологии упаковки является клеящий материал и способ его нанесения. Особенно важен комплекс свойств клея для упаковки пищевой и фармацевтической продукции. Ранее для этой цели применяли хлорсодержащие латексы, к недостаткам которых следует отнести вредные продукты разложения и малую светостойкость.
Предлагаемые нами составы содержат только разрешенные для контакта с пищей и лекарствами ингредиенты и, в отличие от аналогов, образуют надежный сварной шов с регулируемой прочностью. В настоящее время эти достоинства подтверждены при выпуске опытных партий упаковочной бумаги на Выборгском целлюлозно-бумажном комбинате (100 т) и ее последующей реализации на фармпредприятии «Октябрь» (Петербург) и г. Пермь. Составы отличаются технологичностью. Пригодны для обработки материалов упаковки на высокопроизводительном отечественном и зарубежном оборудовании. Их преимущество перед зарубежными аналогами (Диафан, BASE ) заключается в отсутствии хлора, увеличенном сроке хранения и меньшем удельном расходе на единицу поверхности.
Разработчик: кафедра технологии СК и ЭОС.
Зав. кафедрой: Сиротинкин Николай Васильевич. Тел.: 316-31-44
Принципиальная схема установки переработки ЖРО.
• Емкость исходного концентрата 5. Шламосепаратор
• Электроконтактный аппарат 6. Промежуточная емкость
• Фильтр тонкой очистки 7. Фильтр с селективным сорбентом
• Блок питания 8. Контрольный бак
Предназначена для очистки от ионов тяжелых металлов и радионуклидов жидких отходов, содержащих органические комплексообразователи, в частности, кубовых остатков, образующихся при эксплуатации систем очистки трапных вод АЭС и концентратов систем баро- и электромембранной переработки низкоактивных ЖРО.
Заключается в выделении из отходов радиоактивной составляющей, ее концентрирование в минимально достижимом или нормативно-допустимом объеме с получением растворов, подлежащих сбросу в окружающую среду или переработке и хранению, как химические отходы.
Включает:
• предподготовку технологического раствора;
• разрушение свободных лигандов и их комплексов с ионами тяжелых металлов;
• удаление радионуклидов 60 Со, 54 Mn, 90 Sr и 134,137 Cs;
• утилизацию отработанных материалов и очистку выделяемых макрокомпонентов.
Разрушение комплексных соединений проводится путем электро стимулированного окисления органических комплексообразователей на не расходуемом аноде за счет сопряженной реакции восстановления на газодиффузионном катоде кислорода воздуха, подающегося в газовые камеры аппарата. Использование газодиффузионных электродов позволяет исключить электролиз воды, приводящий к образованию «гремучей смеси» и обеспечить взрыво- и пожаробезопасность установки.
Очистка раствора от ионов тяжелых металлов (железо, кобальт, марганец и т.п.) и их радионуклидов осуществляется осаждением оксигидратных соединений, образующихся после разрушения комплексных соединений, с последующим выведением шлама и направлением его на отверждение и хранение, принятым на данном объекте методом.
Глубокая доочистка раствора от радионуклидов, таких как 60 Со, 54 Mn, 90 Sr и 134,137 Cs, производится на селективных сферогранулированных неорганических сорбентах «Термоксид», обладающих высокой радиационной и химической устойчивостью. Отработанные сорбенты направляются на отверждение и хранение, принятым на данном объекте методом.
Очищенный от радионуклидов раствор в зависимости от макрохимического состава может сбрасываться в окружающую среду, перерабатываться с выделением ценных компонентов или храниться как химические отходы.
Технология обеспечивает:
• сокращение объема хранимых РАО в 200-500 раз в зависимости от стартовой удельной активности, их перевод в разряд твердых РАО, максимально экологически безопасных с точки зрения долговременного хранения;
• получение растворов с содержанием радионуклидов ниже нормативно допустимого уровня активности в воде, что обеспечивает возможность сброса в окружающую среду или обращения с ними как с химическими отходами.
Разработчик: каф. инженерной радиоэкологии и радиохимической технологии.
Зав. кафедрой: Нечаев Александр Федорович.
Телефон: 315-10-36.
В зависимости от используемых фильтрующих загрузок и выбранного режима работы установка обеспечивает:
• Удаление карбонатной жесткости и соединений железа до норм качества питательной воды паропроизводящих котлов;
• Частичное обессоливание природных вод за счет удаления солей жесткости и глубокой очистки от соединений переходных металлов для организации систем глубокой деминерализации воды;
• Глубокую очистку техногенных вод (различные промывочные воды, жидкие отходы после известкования и т.п.) от ионов цветных металлов, таких как Fe, Mn, Ni, Cd, Cu, Zn для организации систем оборотного водоснабжения или сброса в окружающую среду;
• Очистку радиоактивных вод от радионуклидов 90 Sr, 60 Co, 54 Mn, a - излучателей.
Основные преимущества перед типовыми системами очисткиИспользование вместо широко используемых универсальных ионитов промышленно выпускаемых фильтрующих загрузок специального назначения в сочетании с разработанными режимами их эксплуатации позволяет при сохранении гарантированного качества фильтрата
• в 2-6 раз увеличить время рабочего периода фильтра;
• в 2-4 раза сократить потребление ионообменных материалов;
• в зависимости от режима работы установки исключить или значительно сократить потребление реагентов на регенерацию;
• исключить образование солевых стоков и перевести выделяемые примеси в твердую фазу.
Состав установкиМодуль установки включает в себя следующие основные элементы:
Основные технические данные
Режим удаления карбонатной жесткости
Представленная модель предназначена для проведения демонстрационных испытаний и выявления основных технологических параметров очистки вод заданного состава при проведении предпроектных исследований и проектных работ по созданию системы очистки конкретного объекта.
Прототип установки в настоящее время позволяет обеспечить потребности кафедры в обессоленой воде для лабораторных нужд.
Разработчик: каф. инженерной радиоэкологии и радиохимической технологии, Чугунов Александр Сергеевич.
Зав. кафедрой: Нечаев Александр Федорович.
Телефон: 315-10-36.
Огнезащитные светопрозрачные панели предназначены для изготовления окон, прозрачных перегородок и дверей в складских помещениях, офисах, в помещениях повышенной пожароопасности.
В случае пожара огнезащитные светопрозрачные панели, в отличие от обычного стекла, обеспечивают устойчивость к открытому пламени и препятствуют проникновению дыма в течение 30-60 мин. За это время возможно обеспечить эвакуацию людей, предметов и материалов.
Огнезащитные светопрозрачные панели представляют собой многослойные изделия толщиной от 10 до 30 мм и более, несущими элементами которых являются листы стекла, промежутки между которыми заполнены прозрачным материалом на основе силикатов калия или натрия, образующим теплоизоляционную пористую структуру под воздействием высоких температур (при пожаре).
Огнезащитные светопрозрачные панели экологически безопасны, поскольку не содержат веществ, образующих под воздействием высоких температур вредные соединения.
Разработчик: к афедра химической технологии строительных и специальных вяжущих веществ. Брыков Алексей Сергеевич
Зав. кафедрой: Корнеев Валентин Исаакович,
Телефон: (812) 259-48-55
